挑战程序设计竞赛2 算法和数据结构

内容概要

渡部有隆（作者）

出生于1979年，计算机理工学博士。会津大学计算机理工学部信息系统学部门副教授。专业领域为可视化编程语言。AIZU ONLINE JUDGE开发者。

Ozy（审校）

本名冈田佑一，出生于日本大阪的短码高手。他花费相当长的时间提升短码编程技术，进而将其发展成一种技能，曾获得程序设计大赛的冠军。他开办过程序设计方面的培训班，目前致力于数学教育和程序设计师的培养工作。曾著有《短码之美：变成达人的心得技法》（人民邮电出版社）。

秋叶拓哉（审校）

2011年考入东京大学研究生院。以iwi的昵称活跃在程序设计竞赛中。TopCoder评级好成绩为世界第四（2013年）。《挑战程序设计竞赛（第2版）》（人民邮电出版社）作者之一。

书籍目录

第1部分　[准备篇]攻克程序设计竞赛的学习方法 1

第1章　有效运用在线评测系统 3

1.1　攻克程序设计竞赛的学习方法 3

1.2　什么是在线评测 7

1.3　用户注册 9

1.4　浏览问题 10

1.5　解答问题 12

1.6　个人页面 18

1.7　如何运用本书 19

第2部分　[基础篇]为程序设计竞赛做准备的算法与数据结构 21

第2章　算法与复杂度 23

2.1　算法是什么 23

2.2　问题与算法示例 23

2.3　伪代码 25

2.4　算法的效率 26

2.5　入门问题 28

第3章　初等排序 33

3.1　挑战问题之前——排序 33

3.2　插入排序法 35

3.3　冒泡排序法 40

3.4　选择排序法 44

3.5　稳定排序 48

3.6　希尔排序法 52

第4章　数据结构 57

4.1　挑战问题之前——什么是数据结构 57

4.2　栈 59

4.3　队列 64

4.4　链表 70

4.5　标准库的数据结构 77

4.6　数据结构的应用——计算面积 86

第5章　搜索 89

5.1　挑战问题之前——搜索 89

5.2　线性搜索 91

5.3　二分搜索 94

5.4　散列法 98

5.5　借助标准库搜索 102

5.6　搜索的应用——计算最优解 106

第6章　递归和分治法 109

6.1　挑战问题之前——递归与分治 109

6.2　穷举搜索 111

6.3　科赫曲线 114

第7章　高等排序 119

7.1　归并排序 120

7.2　分割 125

7.3　快速排序 129

7.4　计数排序 133

7.5　利用标准库排序 137

7.6　逆序数 139

7.7　最小成本排序 143

第8章　树 147

8.1　挑战问题之前——树结构 148

8.2　有根树的表达 150

8.3　二叉树的表达 154

8.4　树的遍历 159

8.5　树遍历的应用——树的重建 163

第9章　二叉搜索树 167

9.1　挑战问题之前——二叉搜索树 168

9.2　二叉搜索树——插入 169

9.3　二叉搜索树——搜索 174

9.4　二叉搜索树——删除 177

9.5　通过标准库管理集合 182

第10章　堆 189

10.1　挑战问题之前——堆 190

10.2　完全二叉树 191

10.3　最大/最小堆 193

10.4　优先级队列 197

10.5　通过标准库实现优先级队列 201

第11章　动态规划法 203

11.1　挑战问题之前——动态规划法的概念 203

11.2　斐波那契数列 204

11.3　最长公共子序列 208

11.4　矩阵链乘法 211

第12章　图 217

12.1　挑战问题之前——图 218

12.2　图的表示 221

12.3　深度优先搜索 224

12.4　广度优先搜索 232

12.5　连通分量 237

第13章　加权图 241

13.1　挑战问题之前——加权图 242

13.2　最小生成树 244

13.3　单源最短路径 249

第3部分　[应用篇]程序设计竞赛的必备程序库 261

第14章　高等数据结构 263

14.1　互质的集合 264

14.2　范围搜索 269

14.3　其他问题 278

第15章　高等图算法 279

15.1　所有点对间最短路径 280

15.2　拓扑排序 284

15.3　关节点 290

15.4　树的直径 295

15.5　最小生成树 299

15.6　其他问题 303

第16章　计算几何学 305

16.1　几何对象的基本元素与表现 306

16.2　直线的正交/平行判定 312

16.3　投影 314

16.4　映象 316

16.5　距离 317

16.6　逆时针方向 321

16.7　判断线段相交 324

16.8　线段的交点 326

16.9　圆与直线的交点 328

16.10　圆与圆的交点 331

16.11　点的内包 333

16.12　凸包 335

16.13　线段相交问题 339

16.14　其他问题 343

第17章　动态规划法 345

17.1　硬币问题 346

17.2　背包问题 349

17.3　最长递增子序列 353

17.4　最大正方形 357

17.5　最大长方形 360

17.6　其他问题 364

第18章　数论 367

18.1　质数检验 368

18.2　最大公约数 372

18.3　幂乘 376

18.4　其他问题 378

第19章　启发式搜索 381

19.1　八皇后问题 382

19.2　九宫格拼图 386

19.3　十六格拼图 391

附录 399

通过本书可以获得的技能 400

挑战以往的程序设计竞赛真题！ 402

参考文献 404

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